- 相关推荐
黑洞的介绍
在浩渺的宇宙中，有种特殊的天体，叫黑洞。它是毁灭的代名词，是绝望和恐惧的象征，那么它到底是什么东西？以下是小编整理的黑洞的介绍，欢迎阅读。
黑洞介绍
黑洞是现代广义相对论中，宇宙空间内存在的一种天体。黑洞的引力很大，使得视界内的逃逸速度大于光速。
1916年，德国天文学家卡尔·史瓦西（Karl Schwarzschild）通过计算得到了爱因斯坦引力场方程的一个真空解，这个解表明，如果将大量物质集中于空间一点，其周围会产生奇异的现象，即在质点周围存在一个界面——“视界”一旦进入这个界面，即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）命名为“黑洞”。
“黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。
黑洞无法直接观测，但可以借由间接方式得知其存在与质量，并且观测到它对其他事物的影响。借由物体被吸入之前的因高热而放出和γ射线的“边缘讯息”，可以获取黑洞存在的讯息。推测出黑洞的存在也可借由间接观测恒星或星际云气团绕行轨迹取得位置以及质量。
黑洞的本质
在1970年代早期，黑洞是死亡的代名词，我们所知关于宇宙的一切到了那里都得结束。但是对史蒂芬霍金这个当时年轻的物理学研究院来说，黑洞却是令人兴奋的挑战。1970年代中期，史蒂芬霍金计划去做一件其他物理学家都从未达成的事，在那之前的50年，物理学家一直无法整理好爱因斯坦的重力理论，他们无法让这理论跟截然不同的原子理论融合起来，也就是量子力学。但霍金瞥见的是这两种理论终有相遇的一点，而这一点正是黑洞的边缘。
如果有一个黑洞，把量子力学的理论也套用在黑洞会怎么样呢？爱因斯坦的理论说黑洞是个完整无缺的光滑球体，但霍金将黑洞应用于大片粒子和原子中，这两种理论就会互相排斥，但霍金必须让它们和解。
把爱因斯坦的理论和量子力学结合是其中一个现代物理学不断追求的成果。霍金在1970年代初期的是他并没有尝试完全地解决这个问题，而是将量子力学与广义相对论放在一起，用的是很有限的方式。更了不起的是，由于无法写下长长的方程式和算式，霍金必须在脑海中想象整个过程。
跟宇宙和黑洞一样，霍金必须想象一个我们不熟悉的世界，那就是奇妙的原子世界。原子有点像我们的太阳系，中间是原子核，周围是电子。以前我们学习物理课时，知道电子围绕着原子核旋转，但他们之间的距离并不是我们在书本上见到的那样近。事实上，如果原子核的大小有弹珠那么大，而电子的宽度有头发那么宽，那么两者之间的距离能达到2英里远！
从原子的层面来讲，粒子几乎是不存在的，它们不像实体的团块，而是微小和虚无的力场，而且跟力场一样会发光，它们更像是波。水，声音和光的特性都像波，原子的部分特性也像波，这就是说它们能扩散，可以同时出现在不止一处的地方。
举个例子，我们在电子游戏厅都玩过射枪游戏，按常理说，当我们用枪射出球时，一个球击中一个目标。但如果想用一个球击中许多目标，这是不现实的，违反常理的。但在量子世界中，常理是不管用的，常理在量子世界中无法立足。
霍金知道原子不像打台球，它们没那么有规律。那么霍金如何将爱因斯坦所说，沿曲线稳定运行的恒星和行星与极不规律的原子相结合呢？在极微小的层面上，宇宙就像是一种在胡乱跳舞的波，粒子是随机出现及消失的，这那个层面上，没什么是确定的，甚至没东西存在。原子甚至有点像人类，我们无法百分百准确预测它们的去向，我们能大致上预计它们的表现，但不可能绝对准确，而且我们不能完全确定原子是不是真的存在。
在虚空里，这种能量的形式是一次次原子粒子，它们凭空出现，存在不到十一分之一秒，然后就互相消失。这个概念就是一对粒子凭空出现，然后短暂地存在之后又消失不见。这种现象在太空中普遍存在。而这对粒子就像是阴和阳，它们彼此对立但又缺一不可，但很奇怪的是，其中一个有负质量。于是霍金就发问，如果那个有负质量的粒子撞上黑洞会发生什么？
霍金知道那个有正质量的粒子拥有足够的能量可以脱离黑洞，但有负质量的粒子则会掉进去，而且会对黑洞带来非常重大的影响。
掉进黑洞的粒子会逐渐减少黑洞的质量，因为它有的是负质量，但是脱离黑洞的粒子对我们来说就是辐射的一部分。虽然现在我们了解黑洞为何会散出发出热辐射，但当时这可确认让人十分意外，因为一开始霍金甚至也以为自己犯错了。但事实上霍金并没有犯错，在黑洞的周围有一圈差点看不到的微光，脱离黑洞的正质量粒子，特性就跟热辐射一样，掉进黑洞的负质量粒子，会慢慢地几乎无法察觉地减少黑洞的质量，这样到最后会造成灾难性的结果。
霍金的结论就是黑洞并不是漆黑的，它其实一直在发出辐射，所以在它存在的大部分期间，黑洞是一直在燃烧，但是它会逐渐地缩小，温度也会越来越高，到最后就会高到一个点，然后就会爆炸，它会在很短的时间内失去所有的质量！
拓展
黑洞分类
超大质量黑洞：
到目前为止可以在所有已知星系中心发现其踪迹。质量可以是太阳的数百万至170亿倍。迄今所知最大的黑洞在星系S5 0014+813的中心，质量约为太阳的400亿倍。
中介质量黑洞：
是质量超过恒星黑洞（数十倍太阳质量），但远小于超大质量黑洞（数百万倍太阳质量）的一种黑洞。
恒星黑洞：
大质量恒星（大约20倍太阳质量）引力坍塌后所形成的黑洞，可以借由伽马射线暴或超新星来发现它的踪迹。如果致密星的质量超过临介值时，引力坍塌会继续，形成黑洞。虽然未证实是否有中子星的最大质量，但估计也有3倍太阳质量。直至目前为止，质量最小的黑洞大约有3.8倍太阳质量。
微型黑洞：
又称作量子黑洞或者迷你黑洞，是很小的黑洞。取名量子力学黑洞的原因是在这个尺度之下，量子力学的效应扮演非常重要的角色。微型黑洞的产生有可能是在大型强子对撞机内就可以观测到的重要现象。
原初黑洞
原初黑洞是理论预言的一类黑洞，目前尚无直接证据支持原初黑洞的存在。宇宙大爆炸初期，宇宙早期膨胀之前，某些区域密度非常大，以至于宇宙膨胀后这些区域的密度仍然大到可以形成黑洞，这类黑洞叫做原初黑洞。原初黑洞的质量与密度不均匀处的尺度有关，因此原初黑洞的质量可以小于恒星坍塌生成的黑洞，根据霍金的理论，黑洞质量越小，蒸发越快。质量非常小的原初黑洞可能已经蒸发或即将蒸发，而恒星坍塌形成的黑洞的蒸发时标一般长于宇宙时间。天文学家期待能观测到某些原初黑洞最终蒸发时发出的高能伽玛射线 。
【黑洞的介绍】相关文章：
湘菜介绍03-20
咸蛋的介绍08-03
介绍的作文02-19
冬至的介绍04-01
小学生自我介绍个人介绍08-18
自我介绍介绍信范文模版11-30
初中介绍信范文-介绍信06-09
介绍艺术作文10-04
带子的做法介绍10-09